KR102089048B1 - Semiconductor device and method of fabricating the same - Google Patents
Semiconductor device and method of fabricating the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102089048B1 KR102089048B1 KR1020140015010A KR20140015010A KR102089048B1 KR 102089048 B1 KR102089048 B1 KR 102089048B1 KR 1020140015010 A KR1020140015010 A KR 1020140015010A KR 20140015010 A KR20140015010 A KR 20140015010A KR 102089048 B1 KR102089048 B1 KR 102089048B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- region
- forming
- layer
- substrate
- semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 86
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 79
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 23
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 22
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 118
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 22
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 20
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 13
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 208000022010 Lhermitte-Duclos disease Diseases 0.000 description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 4
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- QVMHUALAQYRRBM-UHFFFAOYSA-N [P].[P] Chemical compound [P].[P] QVMHUALAQYRRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- KPSZQYZCNSCYGG-UHFFFAOYSA-N [B].[B] Chemical compound [B].[B] KPSZQYZCNSCYGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
- H10D62/102—Constructional design considerations for preventing surface leakage or controlling electric field concentration
- H10D62/103—Constructional design considerations for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse-biased devices
- H10D62/105—Constructional design considerations for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse-biased devices by having particular doping profiles, shapes or arrangements of PN junctions; by having supplementary regions, e.g. junction termination extension [JTE]
- H10D62/109—Reduced surface field [RESURF] PN junction structures
- H10D62/111—Multiple RESURF structures, e.g. double RESURF or 3D-RESURF structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/76224—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D10/00—Bipolar junction transistors [BJT]
- H10D10/01—Manufacture or treatment
- H10D10/061—Manufacture or treatment of lateral BJTs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D10/00—Bipolar junction transistors [BJT]
- H10D10/60—Lateral BJTs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/64—Double-diffused metal-oxide semiconductor [DMOS] FETs
- H10D30/66—Vertical DMOS [VDMOS] FETs
- H10D30/668—Vertical DMOS [VDMOS] FETs having trench gate electrodes, e.g. UMOS transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
- H10D62/117—Shapes of semiconductor bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
- H10D62/17—Semiconductor regions connected to electrodes not carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. channel regions
- H10D62/393—Body regions of DMOS transistors or IGBTs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/20—Electrodes characterised by their shapes, relative sizes or dispositions
- H10D64/23—Electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. sources, drains, anodes or cathodes
- H10D64/251—Source or drain electrodes for field-effect devices
- H10D64/252—Source or drain electrodes for field-effect devices for vertical or pseudo-vertical devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
- H10D84/0107—Integrating at least one component covered by H10D12/00 or H10D30/00 with at least one component covered by H10D8/00, H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integrating IGFETs with BJTs
- H10D84/0109—Integrating at least one component covered by H10D12/00 or H10D30/00 with at least one component covered by H10D8/00, H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integrating IGFETs with BJTs the at least one component covered by H10D12/00 or H10D30/00 being a MOS device
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
- H10D84/02—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies
- H10D84/03—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology
- H10D84/038—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology using silicon technology, e.g. SiGe
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/40—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00 with at least one component covered by groups H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integration of IGFETs with BJTs
- H10D84/401—Combinations of FETs or IGBTs with BJTs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/601—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET] having lightly-doped drain or source extensions, e.g. LDD IGFETs or DDD IGFETs
- H10D30/603—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET] having lightly-doped drain or source extensions, e.g. LDD IGFETs or DDD IGFETs having asymmetry in the channel direction, e.g. lateral high-voltage MISFETs having drain offset region or extended drain IGFETs [EDMOS]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/80—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs
- H10D84/82—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs of only field-effect components
- H10D84/83—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs of only field-effect components of only insulated-gate FETs [IGFET]
- H10D84/85—Complementary IGFETs, e.g. CMOS
- H10D84/856—Complementary IGFETs, e.g. CMOS the complementary IGFETs having different architectures than each other, e.g. high-voltage and low-voltage CMOS
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
Abstract
본 발명의 반도체 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로 제 1 소자를 포함하는 제 1 영역 및 제 2 소자를 포함하는 제 2 영역을 포함하는 제 1 반도체층, 상기 제 1 반도체층 내에 제공되고 상기 제 1 소자 및 상기 제 2 소자를 전기적으로 분리 시키는 소자 분리 패턴, 상기 제 1 반도체층의 상기 제 1 영역의 하면 상에 제공되는 드레인 및 상기 제 1 반도체층의 상기 제 2 영역의 하면 상에 제공되는 제 2 반도체층을 포함하는 반도체 소자를 제공한다.A first semiconductor layer comprising a first region including a first element and a second region including a second element, the first semiconductor layer including the first element, and the first semiconductor layer provided in the first semiconductor layer A device isolation pattern for electrically separating the device and the second device, a drain provided on the bottom surface of the first area of the first semiconductor layer, and a surface provided on the bottom surface of the second area of the first semiconductor layer A semiconductor device comprising two semiconductor layers is provided.
Description
본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 스마트 전력 집적 회로(Smart Power IC) 용 BCD(Bipolar-CMOS-DMOS) 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a smart power integrated circuit (Smart Power IC) BCD (Bipolar-CMOS-DMOS) device and a method of manufacturing the same.
가전 제품을 비롯한 각종 전자 기기에 포함된 반도체 소자는 전자 기기의 품질을 결정하는 주요한 구성이다. 전자 기기의 대용량화, 다기능화 및/또는 소형화 추세에 따라, 신뢰성 및 기타 특성이 향상된 반도체 소자에 대한 수요가 증가하고 있다. 이러한 수요를 충족시키기 위해, 반도체 소자의 특성을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 소개되고 있다. Semiconductor devices included in various electronic devices, including household appliances, are a major component for determining the quality of electronic devices. 2. Description of the Related Art With the trend toward high-capacity, multi-functionality, and / or miniaturization of electronic devices, there is an increasing demand for semiconductor devices with improved reliability and other characteristics. In order to meet these demands, various techniques for improving the characteristics of semiconductor devices have been introduced.
최근, 하나의 칩 상에 다양한 전력소자 기능들이 집적화되어 있는 스마트 전력 집적 회로(Smart Power IC)가 새로운 고속 성장 분야로 대두되고 있다. 스마트 전력 집적 회로(Smart Power IC)는 오토모티브 파워 집적회로(Automotive power IC) 및 DC/DC 컨버터(converter) 등의 고주파, 고내압 정보통신 시스템을 구현하기 위해 주로 사용된다. 기존의 BCD(Bipolar - CMOS - DMOS)타입의 전력 집적 회로는 VDMOS 소자를 사용하는 것이 일반적이며, 이는 온 저항(On- resistance)이 크고 구동능력이 떨어지는 문제점이 있다.Recently, a smart power integrated circuit (Smart Power IC) in which various power device functions are integrated on one chip has emerged as a new high-speed growth field. Smart power integrated circuit (Smart Power IC) is mainly used to implement a high-frequency, high-breakdown-voltage information and communication system such as an automotive power integrated circuit (Automotive power IC) and DC / DC converter (converter). Conventional BCD (Bipolar-CMOS-DMOS) type power integrated circuits generally use a VDMOS device, which has a problem of high on-resistance and low driving capability.
본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 전력 제어 소자, 신호 제어 소자, 및 전류 제어 소자를 포함한 반도체 소자를 제공하는 데 있다. One technical object of the present invention is to provide a semiconductor device including a power control element, a signal control element, and a current control element.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 고신뢰성의 반도체 소자를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a highly reliable semiconductor device.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자는 제 1 소자를 포함하는 제 1 영역 및 제 2 소자를 포함하는 제 2 영역을 포함하는 제 1 반도체층; 상기 제 1 반도체층 내에 제공되고, 상기 제 1 소자 및 상기 제 2 소자를 전기적으로 분리 시키는 소자 분리 패턴; 상기 제 1 반도체층의 상기 제 1 영역의 하면 상에 제공되는 드레인; 및 상기 제 1 반도체층의 상기 제 2 영역의 하면 상에 제공되는 제 2 반도체층을 포함한다.A semiconductor device according to the present invention for achieving the above object includes a first semiconductor layer including a first region including a first element and a second region including a second element; A device isolation pattern provided in the first semiconductor layer and electrically separating the first device and the second device; A drain provided on a lower surface of the first region of the first semiconductor layer; And a second semiconductor layer provided on a lower surface of the second region of the first semiconductor layer.
일 실시예에 따르면, 상기 드레인과 상기 제 2 반도체층 사이의 측벽 절연 패턴을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, a sidewall insulating pattern between the drain and the second semiconductor layer may be further included.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 반도체층과 상기 드레인 사이의 오믹 접촉층을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, an ohmic contact layer between the first semiconductor layer and the drain may be further included.
일 실시예에 따르면, 상기 드레인은 상기 제 2 반도체층의 하면 상으로 연장될 수 있다.According to one embodiment, the drain may extend over the lower surface of the second semiconductor layer.
일 실시예에 따르면, 상기 소자 분리 패턴은 상기 제 1 반도체층을 관통하여 상기 제 2 반도체층 내로 연장될 수 있다.According to an embodiment, the device isolation pattern may extend through the first semiconductor layer and into the second semiconductor layer.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 반도체층은 n형의 도전형을 갖고, 상기 제 2 반도체층은 p형의 도전형을 가질 수 있다.According to an embodiment, the first semiconductor layer may have an n-type conductivity type, and the second semiconductor layer may have a p-type conductivity type.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 반도체층은 상기 제 1 반도체층과 접하는 제 1 에피층 및 상기 제 1 에피층 상의 제 2 에피층을 포함하고, 상기 제 1 에피층은 상기 제 2 에피층보다 불순물 농도가 높을 수 있다.According to one embodiment, the first semiconductor layer includes a first epi layer in contact with the first semiconductor layer and a second epi layer on the first epi layer, and the first epi layer is greater than the second epi layer. The impurity concentration may be high.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 소자는 DMOS 트랜지스터일 수 있다.According to an embodiment, the first device may be a DMOS transistor.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 소자는 소스 및 매립 게이트 전극을 포함하되, 상기 소스 및 상기 매립 게이트 전극은 상기 제 1 반도체층 상에 제공되는 금속 배선들과 연결될 수 있다.According to an embodiment, the first device includes a source and a buried gate electrode, and the source and the buried gate electrode may be connected to metal wires provided on the first semiconductor layer.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 소자는 CMOS 소자일 수 있다.According to an embodiment, the second element may be a CMOS element.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 반도체층은 제 3 소자를 포함하는 제 3 영역을 더 포함하되, 상기 제 3 소자는 바이폴라(bipolar) 트랜지스터일 수 있다.According to an embodiment, the first semiconductor layer further includes a third region including a third element, and the third element may be a bipolar transistor.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 제 1 영역, 제 2 영역 및 제 3 영역을 포함하는 기판 상에 제 1 및 제 2 에피층들을 차례로 형성하는 것; 상기 기판의 상기 제 1 영역의 일부를 제거하여 상기 제 1 에피층을 노출하는 것; 및 상기 노출된 제 1 에피층의 하면 상에 드레인을 형성하는 것을 포함한다.A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention for achieving the above object is to sequentially form the first and second epi layers on a substrate including a first region, a second region and a third region; Removing a portion of the first region of the substrate to expose the first epi layer; And forming a drain on the bottom surface of the exposed first epi layer.
일 실시예에 따르면, 상기 드레인을 형성하는 것은 도금 공정 또는 스크린 프린트 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, forming the drain may include performing a plating process or a screen printing process.
일 실시예에 따르면, 상기 기판 상에 소자 분리 패턴들을 형성하는 것을 더 포함하되, 상기 소자 분리 패턴들을 형성하는 것은 상기 기판 상에 상기 제 1 및 제 2 에피층들을 관통하여 상기 기판 내로 연장되는 트렌치들을 형성하는 것; 상기 트렌치들의 측벽을 덮는 트렌치 절연 패턴들을 형성하는 것; 및 상기 절연 패턴들이 형성된 상기 트렌치들을 채우는 트렌치 갭필 패턴들을 형성하는 것을 포함하고, 상기 트렌치 갭핍 패턴들은 다결정 실리콘막을 포함할 수 있다.According to an embodiment, further comprising forming device isolation patterns on the substrate, wherein forming the device isolation patterns penetrates the first and second epilayers on the substrate and extends into the substrate. Forming fields; Forming trench insulating patterns covering sidewalls of the trenches; And forming trench gap fill patterns filling the trenches in which the insulating patterns are formed, and the trench gap pip patterns may include a polycrystalline silicon film.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 영역의 일부를 제거하기 전에 상기 기판을 박형화 하는 것을 더 포함하되, 상기 기판을 박형화 하는 것은 그라인딩(grinding) 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the method may further include thinning the substrate before removing a portion of the first region, and thinning the substrate may include performing a grinding process.
일 실시예에 따르면, 상기 드레인을 형성하기 전에 상기 제 1 영역의 일부가 제거된 상기 기판의 측벽 상에 측벽 절연 패턴을 형성하는 것을 더 포함하되, 상기 측벽 절연 패턴을 형성하는 것은 상기 제 1 영역의 일부가 제거된 상기 기판의 하면 상에 상기 측벽을 덮는 보호 산화막을 형성하는 것; 및 상기 보호막이 형성된 상기 기판의 하면 상에 전면 이방성 식각 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, before forming the drain, further comprising forming a sidewall insulating pattern on the sidewall of the substrate where a portion of the first region is removed, wherein forming the sidewall insulating pattern is the first region Forming a protective oxide layer covering the sidewalls on the lower surface of the substrate from which a portion of the substrate is removed; And performing a front anisotropic etching process on a lower surface of the substrate on which the protective layer is formed.
일 실시예에 따르면, 상기 드레인을 형성하기 전에 상기 노출된 제 1 에피층의 하면 상에 오믹 접촉층을 형성하는 것을 더 포함하되, 상기 오믹 접촉층을 형성하는 것은 금속 증착 공정 또는 도금 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, before forming the drain further comprises forming an ohmic contact layer on the bottom surface of the exposed first epi layer, wherein forming the ohmic contact layer performs a metal deposition process or a plating process. It may include.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 영역 상에 DMOS 소자를 형성하는 것; 상기 제 2 영역 상에 CMOS 소자를 형성하는 것; 및 상기 제 3 영역 상에 바이폴라(bipolar) 소자를 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, forming a DMOS device on the first region; Forming a CMOS element on the second region; And forming a bipolar device on the third region.
본 발명에 따른 반도체 소자는 기존의 VDMOS(Vertical Double diffused Metal-Oxide-Semiconductor) 대신 TDMOS(Trench Double diffused Metal-Oxide-Semiconductor) 전력 소자를 구비한 스마트 전력 집적 회로(Smart Power IC)를 제공한다. 그 결과로서, 크기가 작고 전류구동 능력이 뛰어난 대전류용 소자를 구현할 수 있다. The semiconductor device according to the present invention provides a smart power integrated circuit (Smart Power IC) having a TDMOS (Trench Double diffused Metal-Oxide-Semiconductor) power device instead of the existing Vertical Double Diffused Metal-Oxide-Semiconductor (VDMOS). As a result, a device for a large current having a small size and excellent current driving capability can be realized.
본 발명에 른 반도체 소자는 제 1 영역 상의 제 1 소자의 드레인을 제 1 에피층의 하부에 형성함으로써 수직 방향으로 전류가 인가되는 구조를 제공할 수 있다. 이에 따라, 대전류 구동 특성이 향상되고 낮은 온 저항(On-resistance)을 갖는 고효율의 반도체 소자를 제공할 수 있다.The semiconductor device according to the present invention can provide a structure in which a current is applied in the vertical direction by forming the drain of the first device on the first region below the first epi layer. Accordingly, a high-efficiency semiconductor device having high current driving characteristics and low on-resistance can be provided.
도 1 내지 도 22는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 소자 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.1 to 22 are diagrams for describing a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to embodiments of the present invention.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following preferred embodiments related to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete and that the spirit of the present invention is sufficiently conveyed to those skilled in the art.
명세서에서, 어떤 막이 다른 막 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 또한, 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제 1, 제 2, 제3 등의 용어가 다양한 영역, 막들 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 막들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 막을 다른 영역 또는 막과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시예에의 제 1막질로 언급된 막질이 다른 실시예에서는 제 2막질로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시예는 그것의 상보적인 실시예도 포함한다. In the specification, when it is stated that a film is on another film or substrate, it means that it may be formed directly on another film or substrate, or a third film may be interposed between them. In addition, in the drawings, the thickness of the films and regions are exaggerated for effective description of the technical content. Further, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various regions, films, and the like, but these regions and films should not be limited by these terms. . These terms are only used to distinguish one region or membrane from another region or membrane. Therefore, the film quality referred to as the first film quality in one embodiment may be referred to as the second film quality in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment.
이하 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 소자 및 그 제조 방법을 설명한다. Hereinafter, a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1 내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.1 to 22 are diagrams for describing a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 제 1 영역(A), 제 2 영역(B) 및 제 3 영역(C)을 포함하는 기판(100)이 제공된다. 기판(100)은 반도체 기판, 가령 실리콘 기판 또는 게르마늄 기판 중 어느 하나일 수 있다. 기판(100)은 불순물로 도핑된 기판일 수 있다. 일 예로, 기판(100)은 p- 기판일 수 있다. 이러한 영역들(A, B, C)에는 서로 다른 소자들이 형성될 수 있다. 기판(100)은 복수의 소자들이 형성되는 면인 상면(100a)과 상면(100a)에 대향하는 하면(100b)을 가질 수 있다.Referring to FIG. 1, a
기판(100) 상에 반도체층이 형성될 수 있다. 반도체층은 기판(100)의 상면(100a)에 차례로 형성된 제 1 에피층(102)과 제 2 에피층(104)을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 에피층들(102, 104)은 에피택시얼 공정을 수행하여 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 이러한 에피층들(102, 104)은 기판(100)과 마찬가지로 제 1 내지 제 3 영역들(A, B, C)을 포함할 수 있다. 에피택시얼 공정은 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge)과 같은 반도체 물질, 또는 3-5족 화합물 반도체 물질을 이용하여 수행될 수 있다. 이러한 제 1 및 제 2 에피층들(102, 104)은 동일 물질을 포함하되, 인시츄(in-situ)로 도핑될 수 있다. 제 1 에피층(102)은 기판(100)과 다른 도전형이되, 보다 높은 불순물 농도로 도핑될 수 있다. 일 예로, 제 1 에피층(102)은 n+ 에피층일 수 있다. 제 2 에피층(104)은 제 1 에피층(102)과 같은 도전형이되, 보다 낮은 불순물 농도로 도핑될 수 있다. 일 예로, 제 2 에피층(104)은 n- 에피층일 수 있다. 이어서, 제 2 에피층(104) 상에 제 1 산화막(106)이 형성될 수 있다. 제 1 산화막(106)은 증착 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 일 예로, 제 1 산화막(106)은 실리콘 산화막을 포함할 수 있다. A semiconductor layer may be formed on the
도 2를 참조하면, 제 3 영역(C)의 제 2 에피층(104) 내에 콜렉터(200)가 형성되고, 제 2 영역(B)의 제 2 에피층(104) 내에 n- 웰(300a)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 2, a
콜렉터(200) 및 n- 웰(300a)은 제 1 산화막(106) 상에 제 1 질화막 패턴(108)을 형성하고, 이를 마스크로 하여 n형 불순물을 이온 주입함으로써 형성될 수 있다. n형 불순물은 인(Phosphorus)을 포함할 수 있다. 제 1 질화막 패턴(108)은 제 1 산화막(106) 상에 질화막을 증착하고 이를 패터닝하여 형성될 수 있다. 일 예로, 질화막은 실리콘 질화막을 포함할 수 있다. 제 1 질화막 패턴(108)은 콜렉터(200) 및 n- 웰(300a)이 형성될 부분 상의 제 1 산화막(106)을 노출할 수 있다. 콜렉터(200)는 제 3 영역(C)의 제 2 에피층(104)과 접하되, 제 1 에피층(102)과는 이격되어 형성될 수 있다. 마찬가지로, n- 웰(300a)은 제 2 영역(B)의 에피층과 접하되, 제 1 에피층(102)과는 이격되어 형성될 수 있다. 이러한 콜렉터(200) 및 n- 웰(300a)은 동시에 형성될 수 있다. The
이어서, 콜렉터(200) 및 n- 웰(300a) 상에 제 2 산화막들(201, 301)이 형성될 수 있다. 제 2 산화막들(201, 301)은 LOCOS(Local Oxidation of Silicon) 공정으로 형성될 수 있으며, 제 1 산화막(106)보다 두껍게 형성될 수 있다. 제 2 산화막들(201, 301)의 형성 후 열처리 공정이 수행될 수 있다.Subsequently,
도 3을 참조하면, 제 2 영역(B)의 제 2 에피층(104) 내에 p- 웰(300b)이 형성될 수 있다. p- 웰(300b)은 제 2 영역(B) 상의 제 1 질화막 패턴(108)을 패터닝하여 제 2 산화막들(201, 301) 사이의 제 1 산화막(106)을 노출시킨 후, p형 불순물을 이온 주입함으로써 형성될 수 있다. p- 웰(300b)은 콜렉터(200) 및 n- 웰(300a) 사이의 제 2 에피층(104) 내에 형성되되, 제 1 에피층(102)과는 이격되어 형성될 수 있다. p형 불순물은 붕소(Boron)를 포함할 수 있다. p형 불순물의 이온 주입 후 열처리 공정이 수행될 수 있다.Referring to FIG. 3, a p-
도 4를 참조하면, 도 3의 제 1 질화막 패턴(108), 제 1 산화막(106) 및 제 2 산화막이 제거된 후 제 1 및 제 2 에피층들(102, 104) 내에 소자 분리 패턴들(133)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4, after the first
소자 분리 패턴들(133)은 기판(100) 상에 제 1 및 제 2 에피층들(102, 104)을 관통하여 기판(100) 내로 연장되는 트렌치들(131)을 형성하고, 트렌치들(131)을 채우는 트렌치 절연 패턴들(135) 및 트렌치 갭필 패턴들(137)을 형성함으로써 형성될 수 있다. 즉, 소자 분리 패턴들(133)은 트렌치 절연 패턴들(135) 및 트렌치 갭필 패턴들(137)을 포함할 수 있고, 이러한 소자 분리 패턴들(133)은 제 1 및 제 2 에피층들(102, 104)을 관통하여 기판(100) 내로 연장될 수 있다. The
트렌치들(131)은 도 3의 제 1 질화막 패턴(108), 제 1 산화막(106) 및 제 2 산화막들(201, 301)이 제거된 기판(100) 상에 마스크 패턴을 형성하고, 이를 식각 마스크로 하는 이방성 식각 공정이 수행되어 형성될 수 있다. 이 후, 트렌치들(131)이 형성된 기판(100) 상에 열산화 공정이 수행되어 트렌치들(131) 내에 산화막이 형성되고, 트렌치들(131)의 바닥면을 노출하도록 전면 이방성 식각 공정을 수행하여 트렌치 절연 패턴들(135)이 형성될 수 있다. 이어서, 트렌치 절연 패턴들(135)이 형성된 트렌치들(131)을 채우는 다결정 실리콘막을 형성하고, 제 2 에피층(104)의 상면(100a)이 노출될 때까지 평탄화 공정을 수행하여 트렌치 갭필 패턴들(137)이 형성될 수 있다. 평탄화 공정은 화학적 기계 연마(Chemical Mechanical Polighing: CMP) 공정을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같은 트렌치 격리 기술에 의해 형성된 소자 분리 패턴들(133)은 소자들 간의 격리를 이루게 할 수 있다.The
다음으로, 소자 분리 패턴들(133)이 형성된 기판(100) 상에 제 3 산화막(110)이 형성될 수 있다. 일 예로, 제 3 산화막(110)은 실리콘 산화막일 수 있다.Next, the
도 5를 참조하면, 제 2 에피층(104)의 제 3 영역(C) 내에 베이스(203)가 형성되고, 제 1 영역(A) 내에 p- 바디 영역(400)이 형성될 수 있다. 베이스(203) 및 p- 바디 영역(400)은 제 3 산화막(110) 상에 마스크 패턴(미도시)을 형성하고, 이를 이온 주입 마스크로 하는 이온 주입 공정 및 열처리 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 이온 주입 공정은 마스크 패턴(미도시)이 형성된 기판(100) 상에 p형 불순물을 이온 주입하는 것을 포함할 수 있다. 일 예로, p형 불순물은 붕소(Boron)를 포함할 수 있다. 베이스(203)는 제 3 영역(C)의 콜렉터(200) 내에 형성될 수 있고, p- 바디 영역(400)은 제 2 에피층(104) 내에 형성될 수 있다. 이러한 베이스(203) 및 p- 바디 영역(400)은 동시에 형성될 수 있다. 이 후, 마스크 패턴(미도시)은 제거될 수 있다.Referring to FIG. 5, the
도 6을 참조하면, 제 1 영역(A)의 p- 바디 영역(400) 내에 게이트 트렌치들(403)이 형성될 수 있다. 게이트 트렌치들(403)은 제 3 산화막(110) 상에 마스크 패턴(미도시)을 형성하고, 이를 식각 마스크로 하는 이방성 식각 공정이 수행되어 형성될 수 있다. 이러한 게이트 트렌치들(403)은 p- 바디 영역(400)보다 깊게 식각되어 제 2 에피층(104) 내로 연장될 수 있다. Referring to FIG. 6,
도 7을 참조하면, 게이트 트렌치들(403) 내에 매립 게이트 산화막들(405) 및 매립 게이트 전극들(407) 이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 7, buried gate oxide layers 405 and buried
매립 게이트 산화막들(405)은 게이트 트렌치들(403) 내부에 희생 산화막을 성장시키고 습식 식각하여 게이트 트렌치들(403) 내의 표면 곡률을 감소시킨 후 형성될 수 있다. 매립 게이트 전극들(407)은 매립 게이트 산화막들(405)이 형성된 기판(100) 상에 게이트 트렌치들(403)을 채우는 다결정 실리콘막을 형성하고, 제 2 에피층(104)의 상면(100a)이 노출될 때까지 평탄화 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 그 결과, 매립 게이트 전극들(407)은 게이트 트렌치들(403) 내에 매몰된 형태로 형성될 수 있다. 이러한 매립 게이트 전극들(407)은 불순물을 포함할 수 있다. 일 예로, 불순물은 인(Phosphorus)을 포함할 수 있다. 평탄화 공정은 화학적 기계 연마(CMP) 및/또는 건식 식각 공정을 포함할 수 있다. 평탄화 공정의 수행 과정에서 제 3 산화막(110)도 함께 제거될 수 있다. The buried
이 후, 매립 게이트 전극들(407)이 형성된 기판(100) 상에 제 4 산화막(112)이 형성될 수 있다. 일 예로, 제 4 산화막(112)은 실리콘 산화막을 포함할 수 있다. Thereafter, the
도 8을 참조하면, 제 4 산화막(112)이 형성된 기판(100) 상에 필드 산화막들(150)이 형성될 수 있다. 필드 산화막들(150)은 제 4 산화막(112) 상에 활성 영역을 정의하는 제 2 질화막 패턴(114)을 형성하고, LOCOS(Local Oxidation of Silicon) 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 여기서, 활성영역은 제 2 질화막 패턴(114)에 의해 덮혀진 부분을 의미한다. 제 2 질화막 패턴(114)은 제 4 산화막(112) 상에 질화막을 형성한 후 질화막 상에 마스크 패턴(미도시)을 형성하고, 이를 식각 마스크로 하는 식각 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 이러한 제 2 질화막 패턴(114)은 필드 산화막들(150)이 형성될 부분의 제 4 산화막(112)을 노출할 수 있다. 필드 산화막들(150)은 제 2 질화막 패턴(114)에 의해 노출된 부분에 형성될 수 있으며, 제 4 산화막(112)보다 두껍게 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제 2 질화막 패턴(114)을 형성 후 필드 산화막들(150)의 형성 전에, 제 2 질화막 패턴(114)을 이온 주입 마스크로 하는 이온 주입 공정이 수행될 수 있다. 이러한 이온 주입 공정은 필드 문턱 전압의 조절을 위해 수행되며, 일 예로 붕소(Boron)를 이온 주입하는 것을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8,
도 9를 참조하면, 도 8의 제 2 질화막 패턴(114)이 제거된 후 제 2 에피층(104)의 제 3 영역(C) 내에 에미터(205)가 형성되고, 제 2 영역(B) 내에 n- 드리프트 영역(303) 및 p- 드리프트 영역(305)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 9, after the second
에미터(205) 및 n- 드리프트 영역(303)은, 제 2 질화막 패턴(114, 도 8참조)이 제거된 기판(100) 상에 에미터(205) 및 n- 드리프트 영역(303)을 정의하는 이온 주입 마스크(미도시)를 형성하고 인(Phosphorus)과 같은 불순물을 이온 주입함으로써 형성될 수 있다. p- 드리프트 영역(305)은 제 2 질화막 패턴(114, 도 8참조)이 제거된 기판(100) 상에 p- 드리프트 영역(305)을 정의하는 이온 주입 마스크(미도시)를 형성하고 붕소(boron)와 같은 불순물을 이온 주입함으로써 형성될 수 있다. 에미터(205) 및 n- 드리프트 영역(303)은 동시에 형성될 수 있으며, 이후에 p- 드리프트 영역(305)이 형성될 수 있다. 반대로, p- 드리프트 영역(305)이 먼저 형성되고, 이후에 에미터(205) 및 n- 드리프트 영역(303)이 형성될 수도 있다. 에미터(205)는 베이스(203) 내에 형성될 수 있다. n- 드리프트 영역(303)은 p- 웰(300b) 내에 형성되고, p- 드리프트 영역(305)은 n- 웰(300a) 내에 형성될 수 있다. 에미터(205), n- 드리프트 영역(303) 및 p- 드리프트 영역(305)의 형성을 위한 이온 주입 공정 후 열처리 공정이 수행될 수 있다.The
도 10을 참조하면, 도 9의 제 4 산화막(112)을 제거하고 제 5 산화막(116)을 형성한 후 문턱전압 조절을 위한 이온 주입 공정이 수행될 수 있다. 도 9의 제 4 산화막(112)은 습식 식각 공정을 수행하여 제거될 수 있다. Referring to FIG. 10, after removing the
문턱전압 조절을 위한 이온 주입 공정은 제 5 산화막(116)이 형성된 기판(100) 상에 제 2 영역(B)을 노출하는 제 1 감광 마스크(118)를 형성한 후 붕소(Boron) 또는 인(Phosphorus)을 이온 주입하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 이온 주입 공정은 제 2 영역(B) 내에 형성되는 제 2 소자의 문턱전압을 원하는 범위로 조절하기 위해 수행될 수 있다. 문턱전압은 붕소(Boron) 또는 인(Phosphorus)을 이온 주입하여 제 2 영역(B) 내의 n- 웰(300a) 및/또는 p- 웰(300b)의 도핑 농도를 변화시킴으로써 조절될 수 있다. 이 후, 제 1 감광 마스크(118)는 제거될 수 있다. The ion implantation process for threshold voltage control is performed by forming a first
도 11을 참조하면, 기판(100) 상에 게이트 산화막(120)이 형성될 수 있다. 게이트 산화막(120)은 도 10의 제 5 산화막(116)을 습식 식각하여 제거한 후 건식 산화 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 이 후, 제 2 영역(B)의 게이트 산화막(120) 상에 게이트 전극들(307)이 형성될 수 있다. 게이트 전극들(307)은 게이트 산화막(120)이 형성된 기판(100) 상에 인(Phosphorus)이 포함된 다결정 실리콘막을 형성하고, 이를 패터닝하여 형성될 수 있다. Referring to FIG. 11, a
도 12를 참조하면, 제 2 영역(B)의 p- 웰(300b) 내에 n- LDD들(Lightly Doped Drain, 309)이 형성되고, n- 웰(300a) 내에 p- LDD들(311)이 형성될 수 있다. n- LDD들(309)은 게이트 전극들(307)이 형성된 기판(100) 상에 n- LDD들(309)의 영역을 정의하는 이온 주입 마스크(미도시)를 형성하고, 인(Phosphorus)과 같은 불순물을 이온 주입함으로써 형성될 수 있다. 마찬가지로, p- LDD들(311)은 게이트 전극들(307)이 형성된 기판(100) 상에 p- LDD들(311)의 영역을 정의하는 이온 주입 마스크(미도시)를 형성하고, 붕소(Boron)와 같은 불순물을 이온 주입함으로써 형성될 수 있다. n- LDD들(309) 및 p- LDD들(311)은 순차적으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 12, n-LDDs (Lightly Doped Drain, 309) are formed in the p-
이서서, 게이트 전극들(307)의 양 측벽에 측벽 산화막들(313)이 형성될 수 있다. 측벽 산화막들(313)은 기판(100) 상에 게이트 전극들(307)을 덮는 TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate) 산화막을 형성하고 건식 식각 공정을 수행하여 형성될 수 있다.In this way,
도 13을 참조하면, 제 3 영역(C) 내에 콜렉터 접합(207), 에미터 접합(209) 및 베이스 접합(211)이 형성될 수 있다. 즉, 콜렉터 접합(207), 에미터 접합(209) 및 베이스 접합(211)은 각각 콜렉터(200), 에미터(205) 및 베이스(203) 내에 형성될 수 있다. 콜렉터 접합(207) 및 에미터 접합(209)은 n+ 형으로 도핑될 수 있고, 베이스 접합(211)은 p+ 형으로 도핑될 수 있다.Referring to FIG. 13, a
제 2 영역(B)의 p- 웰(300b) 내에 n+ 소스/드레인들(315, 317) 및 p+ 접지 영역(325)이 형성되고, n- 웰(300a) 내에 p+ 소스/드레인들(321, 323) 및 n+ 접지 영역(319)이 형성될 수 있다. n+ 소스/드레인들(315, 317) 및 n+ 접지 영역(319)은 n+ 형으로 도핑될 수 있고, p+ 소스/드레인들(321, 323) 및 p+ 접지 영역(325)은 p+ 형으로 도핑될 수 있다. In the p-
제 1 영역(A)의 p- 바디 영역(400) 내에 n+ 소스들(411) 및 p+ 접합들(413)이 형성될 수 있다. n+ 소스들(411)은 매립 게이트 전극들(407)의 양 측에 형성될 수 있고, p+ 접합들(413)은 n+ 소스들(411) 사이에 형성될 수 있다. n+ 소스들(411)은 n+ 형으로 도핑될 수 있고, p+ 접합들(413)은 p+ 형으로 도핑될 수 있다. N +
이러한 콜렉터 접합(207), 에미터 접합(209), 베이스 접합(211), n+ 소스/드레인들(315, 317), p+ 접지 영역(325), p+ 소스/드레인들(321, 323), n+ 접지 영역(319), n+ 소스들(411) 및 p+ 접합들(413)은 이온 주입 마스크들(미도시)을 순차적으로 이용하여 n+ 형 불순물 또는 p+ 형 불순물을 이온 주입함으로써 형성될 수 있다. 일 예로, n+ 형 불순물은 비소(As)를 포함할 수 있고, p+ 형 불순물은 붕소(Boron)를 포함할 수 있다.These
도 14를 참조하면, 기판(100) 상에 게이트 전극들(307)을 덮는 층간 절연막(500) 및 층간 절연막(500)을 관통하는 제 1 내지 제 3 개구부들(501, 503, 505)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 14, an
층간 절연막(500)은 도 13의 결과물 상에 TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate) 산화막 및/또는 BPSG(Borophospho Silicate Glass) 산화막을 도포한 후 열처리에 의한 평탄화 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 제 1 내지 제 3 개구부들(501, 503, 505)은 층간 절연막(500)이 형성된 기판(100) 상에 마스크 패턴을 형성하고, 이를 식각 마스크로 하는 식각 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 이러한 식각 공정은 습식 및/또는 건식 식각을 포함할 수 있다. 제 1 개구부들(501)은 제 3 영역(C)의 콜렉터 접합(207), 에미터 접합(209) 및 베이스 접합(211)을 노출할 수 있다. 제 2 개구부들(503)은 제 2 영역(B)의 n+ 소스/드레인들(315, 317), p+ 접지 영역(325), p+ 소스/드레인들(321, 323) 및 n+ 접지 영역(319)을 노출할 수 있다. 제 3 개구부들(505)은 제 1 영역(A)의 n+ 소스들(411) 및 p+ 접합들(413)을 노출할 수 있다.The
도 15를 참조하면, 제 1 내지 제 3 개구부들(501, 503, 505)을 채우는 금속 배선들(511, 513, 515)이 형성될 수 있다. 금속 배선들(511, 513, 515)은 제 1 내지 제 3 개구부들(501, 503, 505)을 채우는 금속막 형성하고 이를 패터닝한 후 열처리 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 금속막은 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. 제 1 금속 배선들(511)은 제 3 영역(C)의 콜렉터 접합(207), 에미터 접합(209) 및 베이스 접합(211)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 금속 배선들(513)은 제 2 영역(B)의 n+ 소스/드레인들(315, 317), p+ 접지 영역(325), p+ 소스/드레인들(321, 323) 및 n+ 접지 영역(319)들 전기적으로 연결될 수 있다. 제 3 금속 배선들(515)은 제 1 영역(A)의 n+ 소스들(411) 및 p+ 접합들(413)과 전기적으로 연결될 수 있다.15,
도 16을 참조하면, 기판(100, 도 15 참조)의 하면(100b, 도 15 참조)을 제거하는 그라인딩(Griding) 공정이 수행되어 박형화된 기판(101)이 형성될 수 있다. 그라인딩 공정은 금속 배선들(511, 513, 515)이 형성된 기판(100, 도 15 참조) 상에 테이프(미도시)를 부착하는 테이핑(Taping) 작업을 한 후 기판(100, 도 15 참조)의 하면(100b, 도 15 참조)을 박형화하는 것을 포함할 수 있다. 테이핑 작업은 금속 배선들(511, 513, 515)이 형성된 기판(100, 도 15 참조)의 전면을 보호하기 위해 수행될 수 있다. 박형화된 기판(101)은 제 1 에피층(102)와 접하는 상면(101a)과 이에 대향하는 하면(101b)을 가질 수 있다.Referring to FIG. 16, a grinding process of removing the
이 후, 박형화된 기판(101)의 하면(101b) 상에 제 1 보호 산화막(520)이 형성될 수 있다. 제 1 보호 산화막(520)은 실리콘 산화막을 포함할 수 있으며, 플라즈마-강화 화학기상증착(PECVD) 공정에 의해 형성될 수 있다. Thereafter, the first
도 17을 참조하면, 제 1 보호 산화막(520) 및 박형화된 기판(101)의 일부가 제거될 수 있다. 제 1 보호 산화막(520) 및 박형화된 기판(101)의 일부를 제거하는 것은 제 1 보호 산화막(520) 상에 제 1 영역(A)의 일부를 노출하는 제 2 감광 마스크(525)를 형성하고, 이를 식각 마스크로 하는 이방성 식각 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 식각 공정은 제 1 영역(A)의 제 1 에피층(102)이 노출될 때까지 수행될 수 있다. 그 결과, 제 1 보호 산화막(520) 및 박형화된 기판(101)의 일부가 제거되고, 박형화된 기판(101)의 일 측벽(101c)이 노출될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 식각 공정의 수행 시 과식각(over-etch) 되어 제 1 에피층(102)의 일부가 리세스 될 수 있다. 즉, 제 1 에피층(102)은 리세스된 제 1 에피층 부분(102a)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 17, a portion of the first
도 18을 참조하면, 제 2 감광 마스크(525, 도 17 참조)가 제거된 후, 제 1 보호 산화막(520) 및 박형화된 기판(101)의 일부가 제거된 결과물의 전면에 제 2 보호 산화막(530)이 형성될 수 있다. 즉, 제 2 보호 산화막(530)은 제 2 감광 마스크(525, 도 17 참조)가 제거된 박형화된 기판(101)의 하면(101b) 상에 콘포말하게 형성될 수 있다. 이러한 제 2 보호 산화막(530)은 제 1 보호 산화막(520)을 덮으며, 도 17의 식각 공정에 의해 노출된 박형화된 기판(101)의 일 측벽(101c)으로 연장될 수 있다. 또한, 제 2 보호 산화막(530)은 리세스된 제 1 에피층 부분(102a)을 덮을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 2 보호 산화막(530)은 제 1 보호 산화막(520)보다 두꺼울 수 있다. 이러한 제 2 보호 산화막(530)은 실리콘 산화막을 포함할 수 있으며, 플라즈마-강화 화학기상증착(PECVD) 공정에 의해 형성될 수 있다.Referring to FIG. 18, after the second photosensitive mask 525 (see FIG. 17) is removed, a second protective oxide film (on the front surface of the result of removing the first
도 19를 참조하면, 박형화된 기판(101)의 일 측벽(101c) 상에 측벽 절연 패턴(531)이 형성될 수 있다. 측벽 절연 패턴(531)은 제 2 보호 산화막(530)이 형성된 결과물 상에 전면 이방성 식각 공정이 수행되어 형성될 수 있다. 이방성 식각 공정은 리세스된 제 1 에피층 부분(102a) 상의 제 2 보호 산화막(530)이 제거될 때까지 수행될 수 있다. 그 결과, 제 2 보호 산화막(530)이 박형화된 기판(101)의 일 측벽(101c) 상으로 한정되는 측벽 절연 패턴(531)이 형성될 수 있다. 측벽 절연 패턴(531)의 하면은 리세스된 제 1 에피층 부분(102a)과 접할 수 있다. 또한, 식각 공정 결과, 제 1 보호 산화막(520)과 리세스된 제 1 에피층 부분(102a)이 노출될 수 있다. 이러한 측벽 절연 패턴(531)은 제 1 영역(A)의 소자와 인접 소자를 격리시키는 역할을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 19, a
도 20을 참조하면, 측벽 절연 패턴(531)이 형성된 결과물의 전면에 오믹 접촉층(540)이 형성될 수 있다. 즉, 오믹 접촉층(540)은 제 1 보호 산화막(520), 측벽 절연 패턴(531) 및 리세스된 제 1 에피층 부분(102a)을 콘포말하게 덮도록 형성될 수 있다. 오믹 접촉층(540)은 알루미늄(Al)과 같은 금속 물질을 포함할 수 있으며, 금속 증착 공정 또는 도금 공정에 의해 형성될 수 있다. 오믹 접촉층(540)은 제 1 영역(A)에 형성되는 소자의 온-저항(On-resistance)을 낮추기 위해 형성될 수 있다.Referring to FIG. 20, an
도 21을 참조하면, 리세스된 제 1 에피층 부분(102a) 상에 드레인(551)이 형성될 수 있다. 드레인(551)은 오믹 접촉층(540)이 형성된 도 20의 결과물 상에 드레인(551)이 형성될 영역을 정의하는 마스크 패턴(미도시)을 형성하고, 도금 공정 또는 스크린 프린팅 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 그 결과, 리세스된 제 1 에피층 부분(102a) 상에 박형화된 기판(101)이 제거된 영역을 채우는 드레인(551)이 형성될 수 있다. 드레인(551)은 은(Ag) 또는 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 도금 공정은 은(Ag) 또는 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함하는 물질을 이용하여 수행될 수 있다. 마찬가지로, 스크린 프린팅 공정은 은(Ag) 페이스트 또는 구리(Cu) 페이스트 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다. Referring to FIG. 21, a
다른 실시예에 따르면, 드레인(551)은 도 22에 도시된 바와 같이 오믹 접촉층(540)이 형성된 결과물의 전면에 형성될 수 있다. 이러한 드레인(551)은 오믹 접촉층(540)이 형성된 도 20의 결과물의 전면에 도금 공정 또는 스크린 프린팅 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 그 결과, 드레인(551)은 리세스된 제 1 에피층 부분(102a)을 덮으며 박형화된 기판(101)의 하면(101b) 상으로 연장될 수 있다.According to another embodiment, the
상술한 일련의 과정들을 통해 제 1 내지 제 3 영역들(A, B, C)에 서로 다른 소자들이 형성될 수 있다.Different elements may be formed in the first to third regions A, B, and C through the series of processes described above.
제 1 영역(A)은 제 1 소자의 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 제 1 영역(A)은 DMOS(Diffused Metal-Oxide-Semiconductor) 소자의 영역으로 정의될 수 있다. DMOS 소자는 TDMOS(Trench Double diffused Metal-Oxide-Semiconductor) 소자일 수 있다. 제 1 소자는 전력 제어 회로로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 소자는 대전류용 스위치로 이용될 수 있다.The first region A may be defined as a region of the first element. For example, the first region A may be defined as a region of a diffused metal-oxide-semiconductor (DMOS) device. The DMOS device may be a TDMOS (Trench Double diffused Metal-Oxide-Semiconductor) device. The first element can be used as a power control circuit. For example, the first element can be used as a switch for high current.
제 2 영역(B)은 제 2 소자의 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 제 2 영역(B)은 CMOS 소자의 영역으로 정의될 수 있다. CMOS 소자는 PMOS, ED-PMOS, NMOS, 또는 ED-NMOS 중 적어도 하나일 수 있다. CMOS 소자 중 적어도 어느 하나는 저전압 소자 또는 고전압 소자로 이용될 수 있다. 제 2 소자는 디지털 소자로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 소자는 신호 제어 회로로 이용될 수 있다.The second region B may be defined as a region of the second element. For example, the second area B may be defined as an area of the CMOS device. The CMOS device may be at least one of PMOS, ED-PMOS, NMOS, or ED-NMOS. At least one of the CMOS devices may be used as a low voltage device or a high voltage device. The second element can be used as a digital element. For example, the second element can be used as a signal control circuit.
제 3 영역(C)은 제 3 소자의 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 제 3 소자는 바이폴라 소자일 수 있다. 제 3 소자는 아날로그 소자로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 3 소자는 온도 센서에 포함될 수 있다.The third region C may be defined as a region of the third element. For example, the third element may be a bipolar element. The third element can be used as an analog element. For example, the third element can be included in the temperature sensor.
일반적인 스마트 전력 집적 회로(Smart Power IC)는 고전압 소자의 기판 드레인에 고압 바이어스가 가해지면 저전압 CMOS 소자 및/또는 바이폴라 소자가 파괴되는 등의 영향을 받을 수 있다. A typical smart power integrated circuit (Smart Power IC) may be affected, for example, when a high voltage bias is applied to a substrate drain of a high voltage device, a low voltage CMOS device and / or a bipolar device is destroyed.
하지만, 본 발명의 실시예들에 따르면 p- 형 기판(100) 상에 각 소자들을 형성하고, 트렌치 격리기술에 의해 각 소자 간의 격리 구조를 제공하여, 고신뢰성의 반도체 소자가 제공될 수 있다. 일 예로, 제 1 영역(A) 상의 제 1 소자에 고압 바이어스가 가해진 경우, 오믹 접촉층(540), 에피층들(102, 104) 및 p- 바디 영역(400)을 통해 전류의 흐름이 허용되는 한편, 소자 분리 패턴들(133) 및 측벽 절연 패턴(531)에 의해 제 2 및 제 3 영역들(B, C)로의 전류의 흐름이 저지될 수 있다. 이로써, 제 2 영역(B) 상의 제 2 소자 및 제 3 영역(C) 상의 제 3 소자로 전류가 들어가는 것을 막을 수 있어 제어 회로의 안정화를 꾀할 수 있다.However, according to embodiments of the present invention, by forming each device on the p-
또한, 제 1 영역(A) 상의 제 1 소자는 드레인(551)을 제 1 에피층(102)의 하면에 형성함으로써 수직 방향으로 전류가 인가되는 구조를 제공할 수 있다. 이에 따라, 대전류 구동 특성이 향상되고 낮은 온 저항(On-resistance)을 가지게 되어 본 발명의 반도체 소자의 효율이 높아질 수 있다.In addition, the first element on the first region A may provide a structure in which a current is applied in the vertical direction by forming a
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been focused on the preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in terms of explanation, not limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent range should be interpreted as being included in the present invention.
Claims (18)
상기 제 1 반도체층 내에 제공되고, 상기 제 1 소자 및 상기 제 2 소자를 전기적으로 분리 시키는 소자 분리 패턴;
상기 제 1 반도체층의 상기 제 1 영역의 하면 상에 제공되는 드레인; 및
상기 제 1 반도체층의 상기 제 2 영역의 하면 상에 제공되는 제 2 반도체층을 포함하고,
상기 제 1 반도체층은 n-도전형의 불순물을 포함하고,
상기 제 2 반도체층은 p-도전형의 불순물을 포함하고,
상기 제 1 반도체층은 상기 기판의 상면과 접하는 제 1 에피층 및 상기 제 1 에피층 상의 제 2 에피층을 포함하고,
상기 제 1 에피층은 상기 제 2 에피층보다 불순물 농도가 높은 반도체 소자.On the substrate, a first semiconductor layer including a first region including a first element and a second region including a second element;
A device isolation pattern provided in the first semiconductor layer and electrically separating the first device and the second device;
A drain provided on a lower surface of the first region of the first semiconductor layer; And
And a second semiconductor layer provided on a lower surface of the second region of the first semiconductor layer,
The first semiconductor layer includes an n-conductive impurity,
The second semiconductor layer contains p-conductive impurities,
The first semiconductor layer includes a first epi layer in contact with an upper surface of the substrate and a second epi layer on the first epi layer,
The first epi layer is a semiconductor device having a higher impurity concentration than the second epi layer.
상기 드레인과 상기 제 2 반도체층 사이의 측벽 절연 패턴을 더 포함하는 반도체 소자.The method of claim 1,
A semiconductor device further comprising a sidewall insulating pattern between the drain and the second semiconductor layer.
상기 제 1 반도체층과 상기 드레인 사이의 오믹 접촉층을 더 포함하는 반도체 소자.The method of claim 1,
A semiconductor device further comprising an ohmic contact layer between the first semiconductor layer and the drain.
상기 드레인은 상기 제 2 반도체층의 하면 상으로 연장되는 반도체 소자.The method of claim 1,
The drain is a semiconductor device extending over the lower surface of the second semiconductor layer.
상기 소자 분리 패턴은 상기 제 1 반도체층을 관통하여 상기 제 2 반도체층 내로 연장되는 반도체 소자.The method of claim 1,
The device isolation pattern penetrates the first semiconductor layer and extends into the second semiconductor layer.
상기 제 1 소자는 DMOS 트랜지스터인 반도체 소자.The method of claim 1,
The first element is a semiconductor device that is a DMOS transistor.
상기 제 1 소자는 소스 및 매립 게이트 전극을 포함하되,
상기 소스 및 상기 매립 게이트 전극은 상기 제 1 반도체층 상에 제공되는 금속 배선들과 연결된 반도체 소자.The method of claim 1,
The first device includes a source and a buried gate electrode,
The source and the buried gate electrode are semiconductor devices connected to metal wires provided on the first semiconductor layer.
상기 제 2 소자는 CMOS 소자인 반도체 소자.The method of claim 1,
The second device is a semiconductor device that is a CMOS device.
상기 제 1 반도체층은 제 3 소자를 포함하는 제 3 영역을 더 포함하되,
상기 제 3 소자는 바이폴라(bipolar) 트랜지스터인 반도체 소자.The method of claim 1,
The first semiconductor layer further includes a third region including a third element,
The third device is a bipolar transistor.
상기 기판의 상기 제 1 영역의 일부를 제거하여 상기 제 1 에피층을 노출하는 것; 및
상기 노출된 제 1 에피층의 하면 상에 드레인을 형성하는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.Forming first and second epilayers in sequence on a substrate including a first region, a second region, and a third region;
Removing a portion of the first region of the substrate to expose the first epi layer; And
A method of manufacturing a semiconductor device comprising forming a drain on a bottom surface of the exposed first epi layer.
상기 드레인을 형성하는 것은 도금 공정 또는 스크린 프린트 공정을 수행하는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 12,
Forming the drain includes a method of manufacturing a semiconductor device including performing a plating process or a screen printing process.
상기 기판 상에 소자 분리 패턴들을 형성하는 것을 더 포함하되,
상기 소자 분리 패턴들을 형성하는 것은:
상기 기판 상에 상기 제 1 및 제 2 에피층들을 관통하여 상기 기판 내로 연장되는 트렌치들을 형성하는 것;
상기 트렌치들의 측벽을 덮는 트렌치 절연 패턴들을 형성하는 것; 및
상기 트렌치 절연 패턴들이 형성된 상기 트렌치들을 채우는 트렌치 갭필 패턴들을 형성하는 것을 포함하고,
상기 트렌치 갭필 패턴들은 다결정 실리콘막을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 12,
Further comprising forming device isolation patterns on the substrate,
Forming the device isolation patterns:
Forming trenches extending through the first and second epi layers on the substrate and extending into the substrate;
Forming trench insulating patterns covering sidewalls of the trenches; And
And forming trench gap fill patterns filling the trenches in which the trench insulating patterns are formed,
The trench gap fill pattern is a method of manufacturing a semiconductor device including a polycrystalline silicon film.
상기 제 1 영역의 일부를 제거하기 전에 상기 기판을 박형화 하는 것을 더 포함하되,
상기 기판을 박형화 하는 것은 그라인딩(grinding) 공정을 수행하는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 12,
The method further includes thinning the substrate before removing a portion of the first region,
The method of manufacturing a semiconductor device comprising thinning the substrate includes performing a grinding process.
상기 드레인을 형성하기 전에 상기 제 1 영역의 일부가 제거된 상기 기판의 측벽 상에 측벽 절연 패턴을 형성하는 것을 더 포함하되,
상기 측벽 절연 패턴을 형성하는 것은:
상기 제 1 영역의 일부가 제거된 상기 기판의 하면 상에 상기 측벽을 덮는 보호 산화막을 형성하는 것; 및
상기 보호 산화막이 형성된 상기 기판의 하면 상에 전면 이방성 식각 공정을 수행하는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 12,
The method may further include forming a sidewall insulating pattern on a sidewall of the substrate where a portion of the first region is removed before forming the drain,
Forming the sidewall insulation pattern:
Forming a protective oxide layer covering the sidewall on the bottom surface of the substrate where a part of the first region is removed; And
A method of manufacturing a semiconductor device comprising performing a front anisotropic etching process on a lower surface of the substrate on which the protective oxide film is formed.
상기 드레인을 형성하기 전에 상기 노출된 제 1 에피층의 하면 상에 오믹 접촉층을 형성하는 것을 더 포함하되,
상기 오믹 접촉층을 형성하는 것은 금속 증착 공정 또는 도금 공정을 수행하는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 12,
Further comprising forming an ohmic contact layer on the lower surface of the exposed first epi layer before forming the drain,
Forming the ohmic contact layer is a method of manufacturing a semiconductor device comprising performing a metal deposition process or a plating process.
상기 제 1 영역 상에 DMOS 소자를 형성하는 것;
상기 제 2 영역 상에 CMOS 소자를 형성하는 것; 및
상기 제 3 영역 상에 바이폴라(bipolar) 소자를 형성하는 것을 더 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 12,
Forming a DMOS device on the first region;
Forming a CMOS element on the second region; And
A method of manufacturing a semiconductor device, further comprising forming a bipolar device on the third region.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140015010A KR102089048B1 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Semiconductor device and method of fabricating the same |
US14/449,028 US9123548B1 (en) | 2014-02-10 | 2014-07-31 | Semiconductor device and method of fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140015010A KR102089048B1 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Semiconductor device and method of fabricating the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150094120A KR20150094120A (en) | 2015-08-19 |
KR102089048B1 true KR102089048B1 (en) | 2020-03-13 |
Family
ID=53775613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140015010A Expired - Fee Related KR102089048B1 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Semiconductor device and method of fabricating the same |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9123548B1 (en) |
KR (1) | KR102089048B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI655748B (en) * | 2016-12-16 | 2019-04-01 | 通嘉科技股份有限公司 | Vertical double-diffused MOS semi-power element with thermal unit |
US11031303B1 (en) * | 2020-01-15 | 2021-06-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited | Deep trench isolation structure and method of making the same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080206989A1 (en) * | 2005-06-01 | 2008-08-28 | Olaf Kruger | Method for Producing Vertical Electrical Contact Connections in Semiconductor Wafers |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5119162A (en) | 1989-02-10 | 1992-06-02 | Texas Instruments Incorporated | Integrated power DMOS circuit with protection diode |
DE4041050C2 (en) | 1989-12-25 | 1999-01-14 | Fuji Electric Co Ltd | Integrated circuit and method for forming a semiconductor device |
KR101158393B1 (en) | 2005-05-31 | 2012-06-22 | 매그나칩 반도체 유한회사 | Method for manufacturing semiconductor device |
JP4087416B2 (en) * | 2006-04-06 | 2008-05-21 | シャープ株式会社 | Power IC device and manufacturing method thereof |
US8629020B2 (en) | 2010-10-25 | 2014-01-14 | Electronics & Telecommunications Research Institute | Semiconductor device and method of fabricating the same |
KR20130081547A (en) * | 2012-01-09 | 2013-07-17 | 한국전자통신연구원 | Semiconductor device and method of fabricating the same |
-
2014
- 2014-02-10 KR KR1020140015010A patent/KR102089048B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-07-31 US US14/449,028 patent/US9123548B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080206989A1 (en) * | 2005-06-01 | 2008-08-28 | Olaf Kruger | Method for Producing Vertical Electrical Contact Connections in Semiconductor Wafers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9123548B1 (en) | 2015-09-01 |
KR20150094120A (en) | 2015-08-19 |
US20150228640A1 (en) | 2015-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11158739B2 (en) | Semiconductor structure having field plate and associated fabricating method | |
US9711639B2 (en) | Multiple shielding trench gate FET | |
KR100442881B1 (en) | High voltage vertical double diffused MOS transistor and method for manufacturing the same | |
US9478630B2 (en) | Fully isolated LIGBT and methods for forming the same | |
US10586730B2 (en) | Trench isolated IC with transistors having LOCOS gate dielectric | |
US20150162442A1 (en) | Power MOSFETs and Methods for Forming the Same | |
US11374124B2 (en) | Protection of drain extended transistor field oxide | |
US9508845B1 (en) | LDMOS device with high-potential-biased isolation ring | |
US20110260245A1 (en) | Cost Effective Global Isolation and Power Dissipation For Power Integrated Circuit Device | |
US20090095999A1 (en) | Semiconductor device and method of fabricating the same | |
US8492221B2 (en) | Method for fabricating power semiconductor device with super junction structure | |
CN113192884B (en) | Bidirectional power device and method of making the same | |
CN101366106B (en) | Method for producing semiconductor device and semiconductor device obtained by this method | |
US20230100307A1 (en) | Method for manufacturing trench-gate mosfet | |
KR101912030B1 (en) | Combined gate and source trench formation and related structure | |
KR101469343B1 (en) | Vertical power mosfet and methods of forming the same | |
US10396196B1 (en) | Semiconductor devices | |
US20130175614A1 (en) | Semiconductor devices and methods of fabricating the same | |
KR102089048B1 (en) | Semiconductor device and method of fabricating the same | |
KR20170137002A (en) | Combined gate trench and contact etch process and related structure | |
JP7636318B2 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
CN109980009B (en) | A method of manufacturing a semiconductor device and an integrated semiconductor device | |
CN102956639B (en) | trench type metal oxide semiconductor element and manufacturing method thereof | |
TWI713218B (en) | Semiconductor devices | |
CN111146286B (en) | Semiconductor device with a plurality of semiconductor chips |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20140210 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
A201 | Request for examination | ||
PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20180514 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20140210 Comment text: Patent Application |
|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20190612 Patent event code: PE09021S01D |
|
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Final Notice of Reason for Refusal Patent event date: 20191217 Patent event code: PE09021S02D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20200302 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20200309 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20200310 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PC1903 | Unpaid annual fee |
Termination category: Default of registration fee Termination date: 20231220 |